Bir emme temizleyici ayırıcı nedir: Kompresör koruması, boyut ve tasarım

Emmeleme Scrubber Ayırıcı Nedir: Kompresör Koruması, Boyutlandırma ve Tasarım

Temel soruyu yanıtlamak: Emme scrubber ayırıcı nedir? Emme scrubber ayırıcı, kompresörün hemen yukarısına takılan ve tek amacı makineye sıvı girmemesini sağlamak olan bir knockout kabıdır. Kasıtlı olarak büyük ve verimli olmaktan ziyade küçük ve hızlıdır: sadece 1-3 dakikalık sıvı tutma kapasitesine sahip dikey bir kap ve 0.08-0.15 m/s'lik muhafazakar bir Souders-Brown K faktörü ile tasarlanmıştır, çünkü tasarım felsefesi sıvıyı depolamak yerine hızlı bir şekilde devreden çıkarmaktır. İki bağımsız seviye vericisi ile donatılmıştır: bir slug geldiğinde 10-30 saniye içinde kompresörü kapatan veya hızlı kapanan bir giriş valfini kapatan bir yüksek-yüksek seviye trip ve 5-10 mikrometre üzerindeki damlacıkları temizleyen tipik olarak bir ağ pedinden oluşan bir sis giderici. Nedeni basittir: sıvı kompresörleri yok eder ve makinenin küçük bir kesir maliyetine sahip bir scrubber, tesisteki en ucuz sigortadır.

1. Kompresörlerin Neden Scrubber'lara İhtiyacı Var ve Sıvı Onlara Ne Yapar

İki kompresör tipi farklı şekillerde arızalanır ve her ikisi de aynı kap tarafından önlenir:

• Santrifüj Kompresörler: Santrifüj kompresör, 200-400 m/s'lik uç hızlarda, on binde bir milimetre ile ölçülen rotor boşluklarıyla çalışır. Sıvı damlacıkları bu hızda çark üzerine çarparak kanatları ve labirent contaları aşındırır ve bir slug darbesi, saniyeler içinde yatakları ve contaları yok edebilecek devasa bir rotor dengesizliği yaratır. Sıvı, yataklara ulaşırsa yataklardaki yağlayıcı yağı da yıkar ve sıvı buharlaştığı ve sıcak metali düzensiz bir şekilde soğuttuğu için termal şoka neden olur. Makine daha ince bir şekilde de hassastır: çark üzerindeki bir sıvı film aerodinamik performansı değiştirir, bu nedenle herhangi bir hasar görünmeden kompresör dalgalanabilir veya basınç kaybedebilir. Bu nedenle emme scrubber'ı, kompresör girişine mümkün olduğunca yakın, kısa, sürekli eğimli bir hat ve sıvının birikebileceği cepler olmadan monte edilir.
• Pistonlu Kompresörler: Pistonlu bir makine daha da az toleranslıdır, çünkü sıvı temelde sıkıştırılamazdır. Sıkıştırma strokunun sonunda bir silindire giren sıvı bir hidrolik kilit oluşturur: piston, sıkıştırılamayan bir akışkana karşı seyahatini tamamlayamaz, bu nedenle biyel kolu bükülür, piston kolu veya enine başlık arızalanır, silindir kapağı cıvataları gerilir veya kırılır ve valf plakaları parçalanır. İlgili enerji büyüktür ve tek bir slug olayı tam bir yeniden yapılandırma gerektirebilir. Pistonlu makineler ayrıca titreşim üretir, bu nedenle bu servisteki scrubber genellikle bir titreşim sönümleyici olarak iki katına çıkar ve API 618 tüm boru sistemi için bir akustik çalışma gerektirir. Bu nedenle pistonlu bir makine için scrubber özel bir dikkatle boyutlandırılır, silindire yakın konumlandırılır ve çok hızlı çalışan bir yüksek-yüksek seviye trip ile sağlanır.
• Sıvının Kaynağı Nerede: Kompresör emişindeki sıvı nadiren sabit bir akıştır; tanımlanabilir nedenlerden kaynaklanır. Gazın basınç düşüşü veya ortam ısı kaybı nedeniyle hidrokarbon veya su çiy noktasının altına soğuması nedeniyle yoğuşma. Yetersiz boyutlandırılmış, seviye kontrolörü arızalı veya tasarım hızının üzerinde çalışan bir üst akış ayırıcısından taşınma. Kapatma veya ters akış sırasında bir alt akış kaynağından gelen sıvılar, bu nedenle birçok kurulumda bir deşarj scrubber'ı ve bir çek valf bulunur. Boru hattından gelen slug'lar, özellikle pigging'den sonra. Ve gaz kaldırma veya geri dönüş servisinde, en başından beri ayrılmamış sürüklenen sıvı. Bunlardan hangisinin geçerli olduğunu teşhis etmek önemlidir, çünkü çare farklıdır: yoğuşma ısıtma veya çiy noktası kontrolü gerektirir, taşınma üst akış düzeltmesi gerektirir ve slug'lar depolama veya bir trip gerektirir.
• Tasarım Felsefesi: Depolama Değil, Trip: Bu, emme scrubber'ı ile ayırıcı arasındaki temel farktır. Bir ayırıcı, bir aksaklık sırasında çalışmaya devam edebilmesi için 3-15 dakikalık sıvı tutma kapasitesine sahiptir. Bir emme scrubber'ı sadece 1-3 dakikalık bir kapasiteye sahiptir, çünkü amacı bir aksaklığı atlatmak değil, sıvı makineye ulaşmadan önce makineyi kapatmaktır. Daha büyük boyutlandırmak aktif olarak ters etki yaratacaktır: daha büyük bir kap dolması daha uzun sürer, bu nedenle seviye trip'i daha geç devreye girer ve kompresöre daha yakın daha fazla sıvı depolanır. Doğru tasarım, düşük hacimli, yüksek bütünlüklü bir seviye sistemine, hızlı bir trip'e ve en kritik makinelerde, kompresörü kontrollü bir şekilde indirirken izole eden bir giriş valfine sahip kompakt bir kaptır.

2. Boyutlandırma, İç Parçalar ve Koruma Sistemleri

Scrubber'ın makineyi gerçekten koruyup korumadığını dört unsur belirler:

• Hıza Göre Boyutlandırma: Kap, Souders-Brown denklemi ile muhafazakar bir K faktörü kullanılarak boyutlandırılır, tipik olarak bir ağ pedi ile dikey bir scrubber için 0.08-0.15 m/s ve taşınmanın sonucunun ciddi olduğu yerlerde bazen daha düşük. Bu, genel bir ayırıcı için kullanılan değerin kabaca yarısıdır ve marj kasıtlıdır: bilinmeyen sıvı yükünü, slug olasılığını ve kompresör emişindeki gaz koşullarının çalışma noktasına göre değiştiği gerçeğini hesaba katar. Boyutlandırma, sadece tasarım noktasında değil, tüm çalışma aralığında kontrol edilmelidir, çünkü azaltılmış hızda veya geri dönüşle çalışan bir kompresör farklı bir emiş basıncına ve dolayısıyla farklı bir gerçek gaz hızına sahiptir ve birçok durumda en yüksek hızı veren en düşük emiş basıncı, yönetici durumdur.
• Sis Giderici Seçimi: 100-150 mm kalınlığında bir ağ pedi, sadece 25-75 mm H2O'luk bir basınç düşüşüyle %99.9'a kadar verimlilikle 5-10 mikrometre üzerindeki damlacıkları temizler ve standart seçimdir. Bir kanat paketi 10-40 mikrometre damlacıkları işler, çok daha yüksek sıvı ve katı yüklerini tolere eder ve üst akıştan kronik taşınma beklendiğinde veya yağlayıcı yağ bulunduğunda tercih edilir. En kritik makineler için, 0.3-1 mikrometreye ulaşan bir koalesan filtre ayırıcı kullanılır, ancak değiştirilebilir elemanlar ve diferansiyel basınç izleme o zaman gereklidir. Tüm durumlarda eleman mekanik olarak sabitlenmelidir, çünkü gevşek bir ağ pedi kompresöre çekilir ve önlemek için takıldığı hasarın aynısını verir; bu nedenle pedler sadece yerlerine konulmak yerine sağlam bir tutturma ile bir ızgaraya kelepçelenir.
• Seviye Ölçümü ve Trip Sistemi: Koruma sistemi kurulumun en önemli parçasıdır. Ayrı nozullara ve ayrı sinyal yollarına sahip iki bağımsız seviye vericisi, bir yüksek seviye alarmı ve bir yüksek-yüksek seviye trip'i besler ve trip, tesis kontrol sisteminden geçmek yerine kompresörü kapatmak veya hızlı kapanan bir giriş valfini kapatmak için donanımla kablolanmıştır. Trip ayar noktası, devreye girdiğinde kabın hala serbest alana sahip olacağı kadar düşük ayarlanır ve vericiden valfe kadar tüm döngü, bir slug geldiğinde 10-30 saniye içinde devreye girecek kadar hızlı olmalıdır, bu da yavaş veya ağır sönümlü vericileri dışlar. Test esastır: iki yıldır işlevsel olarak test edilmemiş bir trip'in çalıştığı varsayılamaz, bu nedenle her kapatmada çalıştırılır ve tepki süresi doğrulanır.
• Boru Hattı, Drenaj ve Kışa Hazırlık: Kurulum, kap kadar önemlidir. Scrubber'dan kompresöre giden emiş hattı kısa, yoğuşmanın birikmek yerine geri akması için sürekli olarak scrubber'a doğru eğimli ve ceplerden arındırılmış olmalıdır, çünkü hattaki bir alçak nokta sıvıyı toplar ve ardından hız yükseldiğinde bir slug olarak teslim eder. Scrubber'dan gelen drenaj, açık bir çukura değil, kapalı bir sisteme gitmeli ve operatöre bağlı manuel bir valf yerine seviye tarafından kontrol edilen otomatik bir drenaj valfi ile maksimum sıvı hızı için boyutlandırılmalıdır. Soğuk iklimlerde kap, drenaj hattı ve seviye enstrüman hatları ısı izlemeli ve yalıtımlı olmalıdır, çünkü donmuş bir seviye vericisi veya donmuş bir drenaj, tam ihtiyaç duyulduğu anda bir scrubber arızasının klasik bir nedenidir.

Kompresör Tipine Göre Emme Scrubber Tasarım Matrisi

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Emme scrubber'ı ile ayırıcı arasındaki fark nedir?

C: Her ikisi de aynı Souders-Brown boyutlandırma esasını kullanır, ancak amaçları ve sıvı tutma kapasiteleri farklıdır. Bir ayırıcı, bir ayrım üreten ve bir aksaklık sırasında çalışmaya devam eden bir proses kabıdır, bu nedenle 3-15 dakikalık sıvı tutma kapasitesi, üç fazlı görevde bir arayüz denetleyicisi ve cömert marjlar verilir. Bir emme scrubber'ı sadece bir makineyi korumak için vardır, bu nedenle kasıtlı olarak küçüktür, 1-3 dakikalık tutma kapasitesi, daha muhafazakar bir K faktörü olan 0.08-0.15 m/s ve makineyi kapatan donanımla kablolanmış bir yüksek-yüksek seviye trip'e sahiptir. Bir scrubber'ı daha büyük yapmak aslında kurulumu daha az güvenli hale getirecektir, çünkü kap dolması daha uzun sürecek ve trip daha geç devreye girecek, kompresöre daha yakın daha fazla sıvı depolanacaktır. Ayrım açıkça belirtmeye değer: bir ayırıcı bir aksaklığı atlatır, bir scrubber trip yapar.

S: Emme scrubber'ı kompresöre ne kadar yakın olmalıdır?

C: Boru hattı düzeninin izin verdiği kadar yakın ve nedeni, scrubber ile kompresör arasındaki herhangi bir borunun sıvının yoğuşabileceği veya birikebileceği bir yer olmasıdır. Uzun bir emiş hattı, özellikle dışarıda giden veya soğuğa maruz kalan bir hat, gazın çiy noktasının altına soğumasına izin verir, bu nedenle scrubber'dan sonra yoğuşma oluşur ve makineye yine de ulaşır. Bir alçak noktası olan bir hat, hız onu bir slug olarak süpürecek kadar yüksek olana kadar o yoğuşmayı toplar, bu da onu kompresöre en kötü şekilde teslim eder. Doğru kurulum, scrubber'a doğru sürekli eğimli, cepleri olmayan kısa bir hat, iklim veya çiy noktası gerektiriyorsa yalıtımlı ve ısı izlemeli ve kompresör nozülüne gerilim uygulamayacak şekilde desteklenmiş olmalıdır.

S: Neden bir emme scrubber'ı normal bir ayırıcıdan daha düşük bir K faktörü ile boyutlandırılır?

C: Çünkü taşınmanın sonucu ciddi ve sıvı yükü belirsizdir. Genel amaçlı bir ayırıcı, zaten işlenmiş ve damlacık boyutu dağılımı bilinen bir akış alır, bu nedenle 0.10-0.35 m/s'lik standart K değerleri güvenle kullanılabilir. Bir emme scrubber'ı tesisin en pahalı ve en az toleranslı makinesinin yukarısında yer alır ve yakalaması gereken sıvı, yoğuşmadan, üst akış taşınmasından ve tahmin edilemeyen miktarlardaki slug'lardan gelir. Tipik olarak 0.08-0.15 m/s olan daha düşük K faktörü, bu belirsizliğe karşı kasıtlı bir marjdır ve genellikle daha sağlam bir sis giderici ile eşleştirilir, örneğin ağ pedi yerine kanat paketi, daha yüksek ve daha değişken sıvı yüklerini taşmadan tolere eder.

S: Bir emme scrubber'ın kompresörü korumadığının işaretleri nelerdir?

C: Altı işaret, görünme sırasına göre. Scrubber boyunca artan diferansiyel basınç, kirli veya taşmış bir sis gidericiyi gösterir ve görünür taşınmadan önce gelir. Artan veya kararsız seviye veya sık yüksek seviye alarmları, drenajın başa çıkabileceğinden daha yüksek bir sıvı varış oranına veya yetersiz boyutlandırılmış veya kısmen tıkanmış bir drenaj valfine işaret eder. Kompresörde sıvı, artan titreşimle, yatak sıcaklığında bir artışla, conta yağı veya yağlama yağı numunesinde sıvı ile veya kompresör performans eğrisinde açıklanamayan bir değişiklikle tespit edilir. Emiş hattında birikme, soğuk noktaları hissederek veya ultrasonik kalınlık veya sıcaklık anketi ile bulunur, bu da bir slug'ın depolandığının doğrudan bir uyarısıdır. Soğuk havada donmuş veya tepkisiz seviye göstergeleri. Ve en basiti, işlevsel olarak test edilmemiş bir trip: trip son bir yıl içinde bir kapatmada çalıştırılmamışsa, scrubber'ın herhangi bir şeyi koruduğu varsayılmamalıdır.